DE2550611A1 - Rauchbares material und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

UPI—ING

H. KINKELDEY

OR-ING.

W. STOCKMAJR

K. SCHUMANN

DR RER. NAT ■ DPL-PHYS

P. H. JAKOB

QPL-INa

G. BEZOLD

DR HER NAT · DIFL-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR RER OEC ING

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE A3

11. November 1975 P 9788

Daicel Ltd.,

Ko.3, 3-chome, Kawara-cho, Higashi~ku, Osaka, Japan

Japan Tabacco and Salt Public Corporation,

2-1, Akasaka Äoicho, Minato-ku, Tokyo, Japan

Rauchbares Material ; und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein/ neues rauchbares Material, das als teilweiser oder vollständiger Ersatz für natürliche Tabakblätter als Hauptfüllstoff für rauchbare Materialien und/oder als Verdünnungsmittel zum Modifizieren des Aromas und des Geschmacks und/oder als wasserbeständiges Bindemittel oder als Verstärkungsmittel für rauchbare Materialien ~ verwendet wird, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

In. den letzten Jahren werden Tabake mit einem milderen und leichteren Aroma und Geschmack im allgemeinen bevorzugt verwendet, d.h. In rauchbaren Materialien - werden zunehmend Tabake mit einem niedrigen Nikotin- und Teer-

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TEILCFON (Ο39)222β62 TELEX O5-C03BO TELEGRAMME MONAPAT

gehalt verwendet. Vor kurzem sind einige Vorschläge für die Verwendung von neuen-raiichbaim'Matkdalien anstelle von natürlichem Tabak gemacht worden, wie z.B. von α-Cellulose, wie in der japanischen Patentpublikation Nr. Showa 45-57080 beschrieben, von Oxycellulose, wie in der japanischen Patentpublikation Nr. Showa 4Λ-22480 beschrieben, und von pyrolytisch abgebauten Kohlehydraten, wie in der britischen Patentschrift 1 113 979 beschrieben. Bei dem zuerst genannten Material handelt es sich jedoch nur um Papier aus α-Cellulose mit einer verhältnismäßig geringen Dichte und ohne jede chemische Modifizierung und dieses hat den Nachteil, daß der bei der Verbrennung von Cellulose entstehende reizende Geruch nicht daraus entfernt werden kann. Oxycellulose ist für die Verwendung als Füllstoffmaterial nicht geeignet, weil die physikalische Festigkeit des Cellulosematerials abnimmt, wenn die Cellulose oxydiert wird, und es kann daher nicht als Millstoffmaterial für Zigaretten verwendet werden. Das zuletzt genannte Material muß bis auf weniger als 90 G-ew.-% des Ausgangs—Kohlehydrats pyrolytisch abgebaut werden, so daß dieses Material sehr teuer ist. Außerdem hat dieses pyrolytisch abgebaute,Material den Nachteil, daß es schon aufgrund seines Aussehens mit dem anderen ra ücÜbarenMateriäLnicht verträglich ist, weil es eine schwarze Farbe hat.

Ziel der Erfindung ist es, ein neues fauchbares Material anzugeben, welches die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist und als teilweise oder vollständiger Ersatz der natürlichen Tabakblätter als Füllstoff für rauchb'are Materialien -.oder als Material mit milden organoleptisehen Eigenschaften in Kombination mit Tabak verwendet werden kann.

Es "wurde nun gefunden, daß ein Ester mit einem verhältnismäßig niedrigen Substitutionsgrad, der aus einer oder mehreren aliphatischen Säuren und einem Kohlehydrat, wie Cellulose und Starke, hergestellt worden ist, beim Verbrennen einen Rauch

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entwickeln kann, der wenig bitter und sehr mild ist«, Es wurde ferner gefunden, daß ein solcher Ester auch als wasserbeständiges Bindemittel oder Verstärkungsmittel für rauchbare Haterialier fungieren kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein. neues, rauchbares Material, das dadurch gekennzeichnet ist, daß -es als eine Komponente einen Ester aus miidesteis einer aliphatisdien Säure und einem Kohlehydrat enthält.

Bei* der zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Esters verwendeten aliphatischen Säure kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere aliphatische Monocarbonsäuren mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen handeln. Bevorzugt werden Säuren der !Formel ECOOH verwendet, worin R Alkyl mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen "bedeutet, wie z.B. Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und höhere aliphatische Säuren mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen. Vom praktischen und organoleptischen Standpunkt aus betrachtet ist Essigsäure bevorzugt. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf die Verwendung von Essigsäure beschränkt.

Der Substitutionsgrad des erfindungsgemäß verwendeten Esters ist nicht besonders kritisch, er sollte jedoch vorzugsweise innerhalb des Bereiches von nicht weniger als 0,1 bis nicht mehr als 2,5, insbesondere von nicht weniger als 0,5 bis nicht mehr als 2,0, liegen,. Wenn der Substitutionsgrad unterhalb 0,1 liegt, tritt beim Rauchen ein reizender Geruch auf, der demjenigen von brennender Cellulose ähnelt, und wenn der Substitutionsgrad mehr als 2,5 beträgt, tritt beim Rauchen ein einer aliphatischen Säure ähnelnder Geruch' auf.

Bei den erfindungsgemaß verwendbaren Kohlehydraten handelt es sich vorzugsweise um Polysaccharide, insbesondere Cellulose und Derivate davon, Stärke und Derivate davon, Dextran, Dextranderivate, Pullulan und Pullulanderivate und Naturgummi.

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Ester von aliphatischen Säuren und Kohlehydraten mit einem verhältnismäßig niedrigen Substitutionsgrad können nach üblichen Verfahren hergestellt werden. Ein repräsentatives Verfahren zur Herstellung derselben wird nachfolgend an Hani eines Beispiels für die Herstellung von Celluloseacetat näher beschrieben.

Dabei wird Cellulose, z»B. mit Essigsäure vorbehandelte Baumwollinters, mit einem Säuregemisch aus Essigsäure und Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Schwefelsäure als Katalysator behandelt unter Bildung von Cellulosetriacetat mit einem Substitutionsgrad von etwa 2,9(Anzahl der substituierten Hydroxylgruppen pro Anhydroglucoseeinheit) in Form eines Breis bzw. einer dicken Lösung. Nachdem das als Ausgangsmaterial verwendete freie faserige Cellulosematerial in den einheitlichen Breizustand des Reaktionsproduktes umgewandelt worden ist,wird dem Reaktionsprodukt Wasser in der erforderlichen Menge zugesetzt, um das restliche Essigsäureanhydrid zu zersetzen. Außerdem wird gleichzeitig die Schwefelsäure mit einem in dem Wasser enthaltenen Neutralisationsmittel teilweise neutralisiert, um das Produkt zu hydrolysieren und reifen zu lassen. Nach dem Verstreichen der erforderlichen Reifungszeit wird die verbliebene restliche Schwefelsäure mit einem Neutralisationsmittel neutralisiert, um die Hydrolysereaktion zu stoppen. Der dabei erhaltene Brei (dope) wird unter Rühren in einen großen Überschuß Wasser gegossen, wobei festes Celluloseacetat in Form von Flocken erhalten wird. Das Celluloseacetat wird so lange mit Wasser gewaschen, bis das Wasehwasser nicht mehr sauer ist, und dann wird es getrocknet unter Bildung von weißen Celluloseacetatflocken.

Celluloseacetat mit einem verhältnismäßig niedrigen Substitutionsgrad kann auch nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:

handelsübliches Cellulosed!acetat mit einem Substitutionsgrad von 2,4- wird in einer wäßrigen Essigsäurelösung gelöst und

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zu der Lösung wird eine geringe Menge Schwefelsäure zugegeben, um das Acetat zu hydrolysieren und reifen zu lassen. Nach dem vorgeschriebenen Zeitraum wird die Schwefelsäure mit einem Neutralisationsmittel neutralisiert, um die Hydrolysereaktion zu stoppen, und dann wird der dabei erhaltene Brei unter Rühren in einen großen Überschuß Wasser oder eines organischen Lösungsmittels, wie Methanol - je nach Substitutionsgrad - gegossen, wobei auf diese Weise Celluloseacetatflocken mit einem niedrigen Substitutionsgrad erhalten werden. Die Celluloseacetatflocken werden mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, wie Methylalkohol, so lange gewaschen, bis die Waschlösung nicht mehr sauer ist, und dann werden sie getrocknet unter Bildung von weißen Celluloseacetatflocken mit einem niedrigen Substitutionsgrad, Das auf diese Weise erhaltene Celluloseacetat mit einem niedrigen Substitutionsgrad entwickelt beim Verbrennen einen viel weniger reizenden Eauch,_; der ein mildes Aroma und einen milden Geschmack aufweist. Deshalb kann das Celluloseacetat anstelle von natürlichen Tabakblättern verwendet werden und es kann nach konventionellen Verfahren, wie sie für natürliche Tabakblätter zur Herstellung von ."rauch-baren Materialien wie Zigaretten, angewendet werden, behandelt v/erden. Es kann auch nach irgendeinem konventionellen Verfahren geformt werden für die Verwendung als !Füllstoff für rauchbare Materialien . und als Verdünnungsmittel zum Modifizieren des Aromas und des Geschmacks, Das Celluloseacetat kann auch als wasserbeständiges Bindemittel od©r als Verstärkungsmittel für Tabakpulver, wie weiter unten näher beschrieben, verwendet werden.

Nachfolgend wird zur näheren Erläuterung der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von -rauchbaren Materialien beschrieben, bei dem Celluloseacetat mit einem niedrigen Substitutionsgrad als-Füllstoff für die rauchbaren Materialieri . als Verdünnungsmittel für das Aroma und den Geschmack, als Bindemittelkomponente und als Verstärkungsmittel vex^%wendet wird«

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Das Celluloseacetat mit einem niedrigen Substitutionsgrad: wird in einem organischen Lösungsmittel, wie Aceton, oder in einer wäßrigen. Lösung eines organischen Lösungsmittels-_f wie einer wäßrigen Acetonlösung, gelöst und zu einem einheitlichen Brei (dope) einer Konzentration von 5 ^ is 15 Gew.-% verarbeitet» Diesem Brei wird fein gemahlenes Tabakpulver in einem Verhältnis von O bis 4-,, vorzugsweise von 1 bis 4 Teilen Tabakpulver pro Teil Celluloseacetat zugesetzt.. Erforderlichenfalls werden noch ein Feuchthaltemittel, ein Aschebildner, ein Verbrennungshilfsstoff und/oder andere konventionelle Zusätze zugegeben* Die Mischung dieser Agentien wird so lange gerührt, bis: eine einheitliche Aufschlämmung- gebildet ist. Die dabei erhaltene Tabakauf schlämmung wird zu einem, dünnen EiIm vergossen und das Lösungsmittel wird anschließend abgedampft, wobei man ein" blattförmiges(folienförmig^s) rauchbares Material erhält _tf das bis zu einem Wassergehalt von 12 bis 14 Gew.-% in feuchter Umgebung konditioniert wird. Das dabei erhaltene blattförmige (folienförmige) rauchbare-Material ist sehr homogen und es wurde gefunden, daß es beim Verbrennen einen Rauch entwickelt, der nicht reizend ist, und daß das rauchbare Material ausgezeichnete physikalische Eigenschaften,, insbesondere eine ausgezeichnete Festigkeit,. Dehnung und Wässerbeständigkeit, aufweist.

Das aus der zu einem dünnen Film vergossenen Aufschlämmung abgedampfte organische Lösungsmittel kann nach, üblichen. Verfahren leicht zurückgewonnen werden und. es kann wiederholt als Lösungsmittel für das Celluloseacetat mit niedrigem Acetylgehalt wiederverwendet

Das unter Anwendung des erf indungsgem-äßen Aufso hl äimaungs Verfahrens hergestellte· blattförmige (folienförmige) rauchbare Material(a) wurde· mit einem anderen: blattförmigen (folien-

f örmigen) rauenbar en riaterial (» verglichen.,, S₃₃. unfeer:·

Verwendung von Holspulpe als Füllstoff, als Verdünnungsmittel für das Aroma und- aen. Geschmack und als Verstärkungsmittel und

unter Verwendung des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose als Bindemittel hergestellt worden war, verglichen. Die physikalischen Eigenschaften der "beiden oben genannten Typen von r.auch'baren Materialien . (a) und (b) wurden miteinander verglichen, nachdem die rauchbaren Materialien (a) und (b) zerschnitten und zu zwei Typen von rauchbarem Material iur Zigaretten verarbeitet worden waren. Diese wurden von 50 Gewohnheitsrauchern an Hand ihrer organoleptischen Eigenschaften bewertet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.

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Tabelle I

Vergleich zwischen zwei Typen von "blattförmigen (folienförmigen) rauchbaren Materialien im Hinblick· auf ihre physikalischen und organoleptischen Eigenschaften

nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte blattförmiges rauchbares Material

nach dem Walz- Verfahren hergestelltes, Holzpulpe enthaltendes blattförmiges rauchbares
Material

	Tabakpulver	100 Teile	100 Teile	I CO
I	Celluloseacetat^ '	30 "	• '■ —	\
.ρ	Holzpulpe^ ;	-	30 Teile	I
(D ω	Glycerin	3 Teile	-
	Natriumsalz von Carboxy
ι	methylcellulose	-	3 Teile
03	Glyoxal	*	CVJ
(D _d
,Ci (D
O +2 CQ <H I fr/	Dicke (mm)	0,13	0,15
Ή CO cd ϋ	Zugfestigkeit (g/mm2)	227	150
Λί CQ •Η Η	Dehnung (°/o)	1,5	1,0
CQ φ	Wasserbeständigkeit (Std.)	nicht weniger als 4-8	0,5

Bewertung der organoleptischen Eigenschaften

keine Reizung und kein

Beigeschmack; mild und Ie ic ht; kein unangenehmer Nachgeschmack

Reizung, schwacher Geruch
nach verschmorendem Papier;
schwacher unangenehmer Nachgeschmack

Paßnoten:

(1) Es wurde ein Celluloseacetat mit einem Substitutionsgrad von 1,76 verwendet;

(2) bei der verwendeten Holzpulpe handelte es sich um eine Nadelholzpulpe mit einem ct-Cellulosegehalt von 91 Gew.-?S;

(3) der Wasserbeständigkeitstest wurde in der Weise durchgeführt, daß man die Probe in Wasser von 25°C einführte, die Probe gelegentlich schüttelte und dann die Zeitspanne ermittelte, bis zu der die Blattprobe mazeriert wurde; der dabeiverstriheneZeitraum gibt die Wasserbeständigkeit

* an;

(4) die organoleptischen Eigenschaften wurden von 50 Gewohnheitsrauchern bewertet.

Wie aus der vorstehenden Tabelle I hervorgeht, wies der blattförmige, Celluloseacetat mit einem niedrigen Acetylgehalt enthaltende Tabak, der nach dem erfindungsgemäßen Aufschlämmungsverfahren hergestellt worden war, ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, insbesondere eine ausgezeichnete Festigkeit, Dehnung und Wasserbeständigkeit, auf und eignete sich hervorragend für die Verwendung als Verdünnungsmittel zum Modifizieren des Aromas und des Geschmacks.

In dem Verfahren zur Herstellung eine:s. rauchbaren Materials unter Verwendung von Celluloseacetat mit einem niedrigen Substitutionsgrad als Füllstoff und als Verdünnungsmittel für das Aroma und den Geschmack wurde ein Celluloseacetatpulver mit einem niedrigen Acetylgehalt in einer Menge von 10 bis 50 % des Gewichts des Celluloseacetats, bezogen auf das Gesamtgewicht des rauchbaren Materials in fein gemahlenes Tabakpulver eingearbeitet, das Natriumsalz von Carboxymethylcellulose (Na-CMC) wurde in Wasser gelöst und die wäßrige Na-CMC-Lösung wurde in einer Menge von 1 bis $ %, bezogen auf das Gewicht des rauchbaren Materials . (auf Trockenfeststoffbasis)_} demrauchbaren Material zugegeben und die dabei erhaltene Mischung wurde in einer Mischvorrichtung durchgeknetet und

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mit einer Walze durchgemischt und getrocknet, wobei man ein blattförmiges{folienförmiges) rauchbares Material erhielt.

Das rauchbare ..Material wurde zu Fasern zerschnitten und daraus wurden Zigaretten hergestellt, die bis auf einen Wassergehalt von 12 bis 14- Gew.-% in feuchter Umgebung konditioniert wurden. Diese wurden dann von 50 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht.

Zum* Vergleich wurde anstelle des oben genannten Celluloseacetats eine nicht weniger als 90 % α-Cellulose enthaltende Holzpulpe eingearbeitet und zu einem-,blattförmigen (folienförmigen) ' ..' . 'rauchbaren Material, · aus dem auf entsprechende Weise Zigaretten hergestellt wurden. .

Die beiden oben genannten Typen von Zigaretten wurden auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.

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II

Beziehung zwischen der Menge des Celluloseacetat« mit niedrigem Substitutionsgrad oder
der Holzpulpe und den organoleptischen Eigenschaften der daraus hergestellten · rauchbaren

Menge des Celluloseacetat© oder der Holzpulpe (Gew.-%)

Cellulo se ac e&at mit niedr ig©m Acety!gehalt ''ent.haItende "blatt· f b'rmige rauchbare Materialien Si")

Holzpulpe· enthaltende blattförmige rauchbare Materialien

%

keine Heizung, und kein Beigeschmack; mild und leicht; kein unangenehmer Nachgeschmack schwach reizend, jedoch.mild, und\leicht; kein unangenehmer Nachgeschmack

20

σ> ο to oo is> ο

keine Heizung und kein Beigeschmack; mild und leicht; kein unangenehmer Nachgeschmack schwacher Geruch nach verschmorendem Papier; schwacher unangenehmer Nachgeschmack

%

keine Heizung und kein Beigeschmack; mild und sehr leicht; kein unangenehmer Nachgeschmack stark reizend und starker Geruch nach verschmorendem Papier; unangenehmer Nachgeschmack

keine Heizung und kein Beige-; schmack; mild und leicht;· kein unangenehmer Nachgeschmack.

Hachenreizung; scharfer Geschmack; starker Geruch nach verschmorendem Papier; unangenehmer Nachgeschmack

■in cn

Fußnoten:

(1) das verwendete Celluloseacetat hatte einen Substitutionsgrad von 1,76;

(2) bei der verwendeten Holzpulpe handelte es sich um eine Nadelholzpulpe mit 91 Qew.-% α-Cellulose.

Viie aus der verstehenden Tabelle II hervorgeht, waren die aus blattförmigen .rauchbaren Materialien, die Celluloseacetat mit niedrigem Acetylgehalt enthielten, hergestellten zigaretten-Irauchbären Materialien weniger reizend, milder und in bezug auf' ihre organoleptischen Eigenschaften viel leichter als diejenigen, die Holzpulpe enthielten, und es blieb kein unangenehmer Nachgeschmack zurück.

Celluloseacetat mit einem niedrigen Substitutionsgrad kann daher mit Vorteil als Füllstoff für Tabak, als Verstärkungsmittel und als Verdünnungsmittel für das Aroma und den Geschmack verwendet werden. Die vorstehend beschriebenen Verfahren zu Herstellung der blattförmigen (folienförmigen) rauchbaren Materialien

sind nicht auf das Aufschlämmungsverfahren und das Auswalzverfahren beschränkt, sondern dazu gehören auch beliebige andere Verfahren, wie sie auf dem Gebiet der Papierherstellung an sich bekannt sind.

Es ist auch möglich, einen neuen künstlichen synthetischen Rauchertabak, der im wesentlichen aus dem Ester einer aliphatischen Säure und eines Kohlehydrats besteht, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Verwendung irgendeines natürlichen Tabakblattes herzustellen. Dem Ester können dabei verschiedene konventionelle Zusätze, wie z.B. geschmacksgebende Zusätze, Verbrennungshilfsstoffe, Aschemodifizierungsmittel, Feuchthaltemittel und Nikotin, zugegeben werden und die dabei erhaltene Mischung kann zu einem, synthetischen ."rauchbaren Material ausgewalzt werden.

erfindungsgemäße rauchbare Material .._ kann außerdem zu

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zerkleinerten rauchbaren Materialien und rauchbarem Material für

Zigarren sowie rauchbarem Material für Zigaretten .-~ zerschnitten werden oder sie kann in ihrer Blattform (iOlienform) als Zigarrenumhüllungsmaterial verwendet werden.

Die Epfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne Jedoch darauf beschränkt zu sein.

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Beispiel 1

500 g gereinigte Linters wurden in einen Vorbehandlungsbehälter mit einem Volumen von 15 1 eingeführt und mit 500 g Eisessig besprüht und dann 2 Stunden lang bei 40°C gehalten. Dann wurde ein Säuregemisch, bestehend aus 1875 S Essigsäureanhydrid, 4-375 S Eisessig und 75 S Schwefelsäure in eine Mischvorrichtung mit einem Volumen von 10 1 eingeführt und auf 5 G abgekühlt. Die Gesamtheit der oben vorbehandelten Linters wurde unter Rühren in die Mischvorrichtung eingeführt und dann 2 1/2 Stunden lang acetyliert,während die Temperatur des Inhalts der Mischvorrichtung so reguliert wurde, daß sie innerhalb von 30 Minuten auf.. 36⁰C anstieg, und dann wurde die Temperatur nach Beendigung der Umsetzung allmählich auf 26⁰C verringert, so daß ein gleichmäßiger Brei (Paste) gebildet wurde. Danach wurde dem Brei eine 30 %ige Essigsäurelösung in Wasser, die eine für die Neutralisation von 50 g der Schwefelsäure in dem Brei ausreichende Menge an Natriumacetat darin gelöst enthielt, dem Brei zugesetzt, um die Essigsäurekonzentration in dem Brei auf 80 Gew.-% zu vermindern, dann wurde die Temperatur der dabei erhaltenen Lösung innerhalb von 15 Minuten auf 80°C erhöht, die Lösung wurde 2 Stunden lang bei 80°C gehalten, um die Reaktionslösung zu hydrolysieren und reifen zu lassen. Die Essigsäurekonzentration in dem Brei wird dargestellt durch die Gleichung:

Gewicht der Essigsäure in dem Brei χ 100

Gewicht der Essigsaure in dem Brei + Gewicht des Wassers in dem Brei

Danach wurde eine 30 %ige wäßrige Essigsäurelösung, die eine für die Neutralisation der restlichen 25 g Schwefelsäure ausreichende Menge Natriumacetat darin gelöst enthielt, zu dem Brei zugegeben, um die Hydrolyse- und Reifungsreaktionen zu stoppen. Der dabei erhaltene Brei wurde unter starkem Rühren in einen Präzipitator gegossen, der 30 1 Wasser enthielt, um Celluloseacetatflocken auszufällen₀ Die Flocken wurden mit fließendem Wasser so lange gewaschen, Ms die Waschflüssigkeit

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neutral wurde, dann wurde entwässert und bei 5O⁰C im Vakuum getrocknet, wobei weiße Gelluloseacetatriocken erhalten wurden. Der analytisch ermittelte Substitutionsgrad betrug 1,77» bezogen auf die mit den Linters kombinierte Essigsäure.

30 g des oben genannten Celluloseacetate wurden in 270 g 90 %igem wäßrigem Aceton gelost unter Bildung eines einheitlichen Breis. Dem Brei wurden 100 g Tabakpulver einer Teilchengröße von nicht mehr als 0,42 mm (40 mesh) (Japanese Industrial Standard) und 3 g Glycerin zugegeben. Die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt und dann mittels einer Auftragseinrichtung eines Typs, wie sie für die Dünnschichtchromatographie verwendet wird, auf eine Glasplatte gegossen. Das Aceton in der Mischung wurde bei Raumtemperatur abgedampft und der dabei erhaltene Film wurde von der Glasplatte abgezogen, wobei ein blattförmiges .'rauchbares-.Material erhalten wurde. Das blattförmige rauchbare Material wurde in einem Konditionierraum bis auf einen Wassergehalt von 13 Gew.-% konditioniert. Das blattförmige '.rauchbare Material _ wies eine Zugfestigkeit

p "

von 227 g/mm auf und sie wurde nicht mazeriert und behielt auch nach 48-stündigem Eintauchen in Wasser ihre Blattform bei.

Das blattförmige rauchbare Material wurde zu 1 mm breiten Stücken zerschnitten, aus denen Zigaretten hergestellt wurden. Die Zigaretten wurden in bezug auf das Raucharoma und den Rauchgeschmack von 50 Gewohnheitsrauchern beurteilt. Alle gaben an,, daß die Zigaretten beim Rauchen sehr mild waren, frei von Reizungen waren und keinen unangenehmen Nachgeschmack ergaben.

Beispiel 2

150 g handelsübliches Cellulosediacetat mit einem Substitutionsgrad von 2,44 wurden in- 900 g einer 60 %igen wäßrigen Essigsäurelösung in einem 2 1-Kolben gelöst unter Bildung eines gleichmäßigen Breis (einer dicken Lösung). In den Brei wurden

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■15 S Schwefelsäure eingeführt und die Mischung wurde innerhalb von 15 Minuten auf 80⁰C erhitzt und dann 2 Stunden lang hydrolysiert und bei 8O⁰C reifen gelassen. Dann wurde der Brei unter starkem Rühren in einen Mischer gegossen, der 1 1 Methylalkohol enthielt, wobei Celluloseacetatflocken erhalten wurden, die so lange mit Wasser gewaschen wurden, bis die Waschflüssigkeit neutral war, und die dann unter Vakuum bei 50⁰O getrocknet wurden, wobei weiße Celluloseacetatflocken erhalten wurden. Der Substitutionsgrad betrug 1,26, wie der analytische Wert der mit der Cellulose kombinierten Essigsäure ergab.

30 g dieser Celluloseacetatflocken wurden in 270 g einer 70 %igen wäßrigen Acetonlösung gelöst unter Bildung eines Breis. Dem Brei wurden 100 g Tabakpulver, wie in Beispiel 1 angegeben, und 3 g Glycerin zugesetzt, die Suspension wurde unter Rühren 30 Minuten lang gemischt, die Suspension wurde mittels einer Auftragseinrichtung auf eine Glasplatte gegossen und dann wurde das Aceton in dem Brei verdampft, wobei ein. blattförmiges :rauchbares Material erhalten wurde. Das blattförmige - rauch-":'bare Material - wurde in einem Konditionierraum bis auf einen Wassergehalt von 13 Gew.-$ in feuchter Umgebung konditioniert. E as blattförmige rauchbare Material " ^{wies eine} Zugfestigkeit von 200 g/mm auf. SeineForm änderte sich auch dann nicht, wenn es 4-8 Stunden lang in Wasser eingetaucht wurde. Die blattförmige Tabakzusammensetzung wurde zu Stücken einer Breite von etwa 1 mm zerschnitten und daraus wurden Zigaretten hergestellt, die in bezug auf ihr Aroma und ihren Geschmack von 50 Gewohnheitsrauchern geprüft wurden. Alle Raucher beurteilten den Zigarettentabak "als sehr mild und nicht-reizend und sie gaben an, daß nach dem Rauchen kein unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb.

Beispiel 3

30 g des in Beispiels 1 beschriebenen Celluloseacetats wurden in

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270 g einer 90 %igen wäßrigen Acetonlösung gelöst unter Bildung eines einheitlichen Breis. Dem Brei wurden 3° g Tabakpulver, wie in Beispiels 1 angegeben, und 1,2 g Glycerin zugesetzt und die Dispersion wurde unter Rühren 30 Minuten lang gemischt. Die Mischung wurde mittels einer Auftragseinrichtung auf eine Glasplatte gegossen und dann wurde das Aceton in der Mischung bei Raumtemperatur verdampft, wobei man ein. blattförmiges rauchbares. Material erhielt. Das blattförmige .rauchbare Material wies eine Zugfestigkeit

von 880 g/mm auf, nachdem es i_n einem Konditionierraum bis auf* einen Wassergehalt von 13 Gew.-% in feuchter Umgebung konditioniert worden war,,und ssioe 3?oim änderte sich nicht, wenn es. 48 Stunden lang in Wasser eingetaucht wurde. Das blattförmige rauchbare Material wurde zu Stücken einer Breite von etwa 1 mm zerschnitten und daraus wurden Zigaretten hergestellt, die in bezug auf ihre organoletptischen Eigenschaften von 50 Gewohnheitsrauchern geprüft wurden. Alle gaben an, daß d as "rauchbare Material -j beim Rauchen sehr mild und nicht-reizend war und daß kein unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb.

Beispiel 4

30 g des in Beispiel 2 beschriebenen Celluloseacetats wurden in 270 g 70 %igem wäßrigem Aceton gelöst unter Bildung eines einheitlichen Breis. Dem Brei wurden 30 g Tabakpulver, v/ie in Beispiel langegeben, und 1,2 g Glycerin zugesetzt und die Mischung wurde unter Rühren 30 Minuten lang durchgemischt. Die Mischung wurde mittels einer Auftragseinrichtung auf eine Glasplatte gegossen und das darin enthaltene Aceton wurde bei Raumtemperatur abgedämpft, wobei man ein blattförmiges rauchbares Material , erhielt. Das blattförmige rauchbare Material

wies eine Zugfestigkeit von 84.5 g/mm auf, nachdem es in einem Konditionierraum bis auf einen Wassergehalt von 13 Gew.-% in feuchter Umgebung konditioniert worden war, und es

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änderte seine Form nicht, wenn es 4-8 Stunden lang in Wasser eingetaucht wurde. Das blattförmige rauchbare Material wurde zu Stücken einer Breite von 1 mm z-erschnitten und daraus wurden Zigaretten hergestellt, die von 50 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht wurden. Alle gaben an, daß die Zigaretten beim Rauchen sehr mild und nicht-reizend waren und daß kein unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb.

Beispiel 5

Zu 100 g des in Beispiel 1 beschriebenen Tabakpulvers wurden 25 g des in Beispiel 1 beschriebenen Celluloseacetatpulvers zugegeben und sie wurden in einer Mischvorrichtung mit einem Volumen von 1 1 gründlich durchgemischt. Danach wurde der Mischung eine Lösung von 3 g des Natriumsalzes, von Carboxymethylcellulose, gelöst in 100 ecm Wasser, zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang bei Raumtemperatur durchgeknetet. Das durchgeknetete Material wurde durch biaxiales Auswalzen zu einem Blatt (einer Folie) verarbeitet und getrocknet, so daß ein._ blattförmigesirauchbares Material einer Dicke von 0,15 mm erhalten wurde. B as blattförmige rauchbare Material wurde zu Stücken einer Breite von etwa 1 mm zerschnitten und daraus wurden Zigaretten hergestellt, die bis auf einen Wassergehalt von 13 Gew.-% in feuchter Umgebung konditioniert wurden.

Zum Vergleich mit diese m rauchbaren Material wurde nach dem gleichen Verfahren ein anderes blattförmiges; rauchbares Material

hergestellt, wobei diesmal das oben genannte Celluloseacetat durch eine gleiche Menge Holzpulpe ersetzt wurde. Diesesblattförmige rauchbare Material _; wurde wie oben angegeben zu einem f auchbären.. Material, * das · als Zigarettenfüllstoff verwendet werden -soll., .zerschnitten. Dieses rauchbare-Material·:, wurde von 50 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoletpischen Eigenschaften hin geprüft; diese gabensn,daß das erfindungsge-

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mäße jr.auchbare Material _ nicht-reizend war und keinen Beigeschmack aufwies und daß nach dem Rauchen kein unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb, während das zu vergleichende 'rauchbare Material einen schwachen Geruch nach verschmorendem Papier und nach dem Rauchen einen schwachen unangenehmen Nachgeschmack aufwies.

Beispiel 6

Zu 100 g des in Beispiel 1 beschriebenen Tabakpulvers wurden 50*g des in Beispiel 2 beschriebenen Celluloseacetatpulvers zugegeben und die Mischung wurde in einer Mischvorrichtung mit einem Volumen von 1 1 gründlich durchgemischt. Danach wurde eine Lösung von 3 g des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose, gelöst in 100 ecm Wasser, in die Knetvorrichtung gegeben und diese Mischung wurde 30 Minuten lang bei Raumtemperatur durchgeknetet. Danach wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 ein rlauchbares-Material, -das.als Zigarettenfüllstoff verwendet werden soll, daraus hergestellt.

Zum Vergleich wurde ein ^x blattf örmigesl-rauchbares Material auf die gleiche Weise hergestellt, wobei diesmal jedoch das Celluloseacetat durch eine gleiche Menge Holzpulpe ersetzt wurde, unter Bildung der Vergleichs-Zigarettenfüllstoffzusammensetzung .

Die Zusammensetzungen wurden von 5 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht. Alle gaben an, daß das erfindungsgemäße rauchbare Material _ keine Reizung und keinen Beigeschmack aufwies und daß sie mild war und daß nach dem Rauchen außerdem kein unangenehmer Nachgeschmack zurückbiieb, während das "zu vergleichende rauchbare Material einen starken Geruch nach verschmorendem Papier aufwies und nach dem Rauchen einen unangenehmen Nachgeschmack zurückließ.

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Beispiel 7

Cellulosediacetat mit einem Substitutionsgrad von 2,4-4- wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 beschrieben 6 Stunden lang Hydrolyse— und Eeifungsreaktionen unterworfen. Dann wurde der dabei erhaltene Brei mit Natriumacetat neutralisiert und unter Rühren in einen Mischer gegossen, der Isopropylalkohol enthielt, um Celluloseacetat in Pulverform auszufällen» Das pulverförmige Celluloseacetat wurde so lange mit Isopropylalkohol gewaschen, bis die Waschflüssigkeit neutral wurde, die Flüssigkeit wurde entfernt und" das Pulver wurde unter Vakuum bei 30⁰C getrocknet, wobei man ein weißes Celluloseacetatpulver erhielt. Nach den Ergebnissen des analytischen Wertes der gebundenen Essigsäure betrug der Substitutionsgrad 0,36.

Zu 100 g des in Beispiel 1 genannten Tabakpulvers wurden 100 g des vorstehend beschriebenen Celluloseacetatpulvers zugegeben und sie wurden in einer Mischvorrichtung mit einem Volumen von 1 gründlich durchgemischt, Dann wurde eine Lösung von 3 g des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose, gelöst in 100 ecm Wasser, in diese Mischvorrichtung gegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang bei Raumtemperatur durchgeknetet. Danach wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 ein. rauchbares--■flaterial» das. als .Zigarettenfüll,stoff dient, daraus hergestellt.

Zum Vergleich wurde ein_ blattförmiges! rauchbares Material ., auf ähnliche Weise hergestellt, wobei diesmal jedoch das Celluloseacetat durch eine gleiche Menge Holzpulpe ersetzt wurde, und es wurde zu einem rauchbaren Material,: das..als ,Zigarettenfüllstoff "dient,- verarbeitet.

'Das rauchbare Material für Zigaretten ^{wurde von 5}° Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht, welche die Zusammensetzungen wie folgt bewerteten: nach dem Eindruck aller Testraucher war das erfindungsgemäße

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.rauchbare Material far Zigaretten, mild, nicht-reizend und wies keinen Beigeschmack auf und nach dem Rauchen blieb kein unangenehmer Nachgeschmack zurück, während da^zu vergleichende rauchbare Material _ einen bitteren und reizenden Geschmack und einen Geruch nach verschmorendem Papier aufwies und außerdem ein unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb.

Beispiel 8

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 7 wurden -rauchbare-" Materialien, die als Zigarettenfüllstoffe verwendet \<rerden sollen hergestellt, wobei diesmal jedoch anstelle des Celluloseacet-ats mit einem Substitutionsgrad von 0,36 ein Celluloseacetat mit einem Substitutionsgrad von 1,77 verwendet wurde. Die rauchbaren Materialien wurden von 50 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht. Alle Testraucher gaben an, daß die rauchbaren Materialien beim Rauchen mild, nicht-reizend und frei von einem Beigeschmack waren und kein:unangenehmer Nachgeschmack zurückblieb.

Beispiel 9

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 wurde: das rauch-- ^bare Material für Zigaretten hergestellt, wobei diesmal jedoch anstelle des Celluloseacetats mit einem Substitutionsgrad von 1,77 ein Celluloseacetat mit einem Substitutionsgrad von'2,44 verwendet wurde, und sie wurden von 50 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht. Alle Testraucher gaben an, daß die rauchbaren Materialien ι beim Rauchen mild, nicht-reizend und frei von· einem Beigesdimadc waren. 5 Personen der Testgruppe gaben jedoch an, daß das rauchbare Material ' einen schwachen Geruch nadi Essigsäure aufwies.

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Beispiel 10

Ein Teil des durch Hydrolysieren, Reifen und Neutralisieren des in Beispiel 7 beschriebenen Celluloseacetats erhaltenen Breis wurde mittels einer Auftragseinrichtung auf eine Glasplatte gegossen. Das aufgegossene Material und die Glasplatte wurden in ein Isopropylalkoholbad eingetaucht, um den gegossenen Film zu koagulieren, wobei eine Celluloseacetatfolie erhalten wurde. Die Folie wurde wiederholt mit Isopropylalkohol so lange gewaschen, bis die Waschflüssigkeit neutral war, dann wurde sie unter Vakuum bei 30°C getrocknet. Das dabei erhaltene Celluloseacetat wies den gleichen Substitutionsgrad von 0,36 wie in Beispiel 7 auf.

Dann wurde die Folie in Stücke einer Breite von etwa 1 mm zerschnitten und es wurden daraus Zigaretten hergestellt, die von 5 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht wurden. Alle Testraucher gaben an, daß die Substanz beim Rauchen nicht-reizend und mild war.

Beispiel 11

30 g des in Beispiel 1 beschriebenen Celluloseacetats mit einem Substitutionsgrad von 1,77 wurden in 270 g einer 90 %igen wäßrigen Acetonlösung gelöst unter Bildung eines einheitlichen Breis. Zu dem Brei wurden 3 S feinteilige Kaliumnitratteilchen als Verbrennungshilfsstoff zugegeben und sie wurden unter Rühren gleichmäßig in dem Brei dispergiert. Die dabei erhaltene Suspension wurde mit einer Auftragseinrichtung auf eine Glasplatte gegossen und das Aceton in der Lösung wurde abgedampft, wobei ein Film erhalten wurde. Der Film wurde von der Glasplatte abgezogen, wobei man eine Celluloseacetatfolie erhielt.

Dann wurde die Folie in etwa 1 mm breite Stücke zerschnitten und es wurden daraus Zigaretten hergestellt. Die Zigaretten wurden von 5 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen

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Eigenschaften hin untersucht. Alle Testraucher gaben an, daß die Substanz beim Rauchen nicht-reizend und mild war«

Beispiel 12

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 11 wurde eine Celluloseacetatfolie hergestellt, wobei diesmal jedoch anstelle von Kaliumnitrat als VerbrennungshiIfsstoff Magnesiumformiat verwendet wurde. Die Folie wurde zu Zigaretten verarbeitet, die von 5 Gewohnheitsrauchern auf ihre organoleptischen Eigenschaften hin untersucht wurden. Alle Testraucher gaben an, daß die Substanz beim Rauchen nicht-reizend und mild war.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche: 609820/0872

Claims (1)

1. Pat ent ansprüch e

   1. Rauchbares Material, dadurch gekennzeichnet, daß es
   als eine Komponente einen Ester aus mindestens einer aliphatischen Säure und einem Kohlehydrat enthält.

   2. Rauchbares Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen zu 10 bis 50 Gew.-% aus dem Ester und zu 90 bis 50 Gew.-% aus natürlichem Tabak besteht.

   J. Rauchbares Material nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form eines Blattes (einer Folie) hat.

   4. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Stücken mit einer geringen Breite vorliegt.

   5. ■ Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als aliphatische Säure eine oder mehrere Säuren aus der Gruppe Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und der höheren aliphatischen Säuren mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen enthält.

   6. Rauchbares Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als aliphatische Säure Essigsäure enthält.

   7. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Kohlehydrat aus der Gruppe Cellulose, der Cellulosederivate-, Stärke, der
   Stärkederivate, Dextran, der Dextranderivate, Pullulan und
   der Pullulanderivate enthält.

   8. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Ester einen ßubstitutionsgrad von 0,1 bis 2,5 aufweist.

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   2550R11

   9. Rauchbares Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester einen Substitutionsgrad von 0,5 "bis 2,0 aufweist.

   10. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 "bis 9? dadurch gekennzeichnet, daß es als Ester Celluloseacetat enthält.

   11. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es den Ester in einer Menge innerhalb des Bereiches von 10 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des rauchbaren Materials, enthält.

   12. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es in zerkleinerter Form oder in Form einer Zigarre oder einer Zigarette vorliegt.

   13. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche

   1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form eines Blattes (einer Folie) für eine Zigarrenumhüllung verwendet wird.

   14. Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus Fasern besteht, die 12 bis 14 Gew.-% Wasser, 10 bis 50 Gew.-% Celluloseacetat mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 2,5 und als Rest natürliches Tabakpulver enthalten und hergestellt worden sind durch Vergießen einer Aufschlämmung, die im wesentlichen, aus einem Brei des Celluloseacetats in einem dafür geeigneten organischen Lösungsmittel mit darin dispergiertem. Tabakpulver besteht, unter Bildung eines Films, Entfernen des Lösungsmittels, Zerkleinern des Films unter Bildung von Fasern und anschließendes Konditionieren der Fasern in feuchter Umgebung.

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   15· Rauchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus Fasern besteht, die 12 bis 14- Gew.-% Wasser, bis 50 Gew.-% Celluloseacetat mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 2,5 und als Rest natürliches Tabakpulver enthalten und hergestellt worden sind durch Mischen eines Gelluloseacetatpulvers mit dem Tabakpulver und einer wäßrigen Natriumcarboxymethylcelluloselösung, Verformen der dabei erhaltenen Mischung zu einem Blatt (einer Folie), Zerkleinern des Blattes (der Folie) zu Fasern und anschließendes Konditionieren der Fasern in feuchter Umgebung.

   16. Raüchbares Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen auä Celluloseacetat und einer wirksamen Menge eines Verbrennung-s·^ hilfstoffs besteht.

   17· Zigarette, dadurch gekennzeichnet, daß sie als brennbaren Füllstoff Stücke gemäß Anspruch 4· enthält.

   18. Zigarette, dadurch gekennzeichnet, daß sie als brennbaren faserförmigen Füllstoff das rauchbare Material nach Anspruch 15 oder 16 enthält. '

   "19· Verfahren zur Herstellung des rauchbaren Materials nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß. man

   a) den Ester einer aliphatischen Säure in einem Lösungsmittel löst unter Bildung eines einheitlichen Breis,

   b) in den Brei Zusätze, insbesondere Feuchthaltemittel, Aschebildner, Verbrennungshilfsstoffe und weitere Zusätze, einarbeitet unter Bildung einer einheitlichen Aufschlämmung,

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   c) die Aufschlämmung su einem dünnen Film vergießt und das Lösungsmittel abdampft unter Bildung eines Blattes (einer Folie),

   d) das Blatt (die Folie) zu einer zerkleine r-ten Substanz zerschneidet,

   e) in die dabei erhaltene Substanz fein gemahlenes Tabakblattpulver einarbeitet und zu einem rauchbaren Material für eine Zigarette verarbeitet.

   20. Verfahren zur Herstellung des rauchbaren Materials nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) den Ester einer aliphatischen Säure mit Zusätzen, insbesondere mit einem Aromazusatz, einem Verbrennungshilfsstoff, einem Aschemodifizierungsmittel, einem Feuchthaltemitte], und Nikotin, versetzt und

   b) die dabei erhaltene Mischung auswalzt unter Bildung des synthetischen rauchbaren Materials.

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